En ausencia de una memoria caché del procesador, la CPU tendría que enviar una solicitud a la memoria principal y esperar a que los datos sean enviados de regreso a través del bus de memoria . La memoria principal consiste típicamente en un tipo relativamente lento de RAM , llamado " RAM dinámica ", mientras que una memoria caché del procesador se compone de una pequeña cantidad de memoria RAM estática más rápido situado en o muy cerca de la CPU . El almacenamiento de datos e instrucciones de programa en la memoria caché del procesador se reduce el tiempo de la CPU pasa esperando la información y aumenta la cantidad de trabajo que puede realizar .
Caches Primaria y Secundaria
Cuanto más rápido un chip de computadora , en términos generales , cuanto más grande es , por lo que para evitar limitaciones de tamaño y velocidad, procesadores modernos implementan dos niveles de caché del procesador , conocidos como "primaria" y caché "secundaria " . La memoria caché primaria - también conocido como Nivel 1 o L1 cache - Es una zona muy rápida, pero muy pequeña de la memoria , por lo general de 4 a 16 KB de tamaño y que reside en la propia CPU . La memoria caché secundaria , también llamada Nivel 2 o caché L2, es un área más grande y más lento de la memoria, por lo general entre 32 KB y 1 MB , y es externo a la CPU.
Jerarquía
Si la CPU requiere datos o instrucciones de programa , se busca en la caché L1 primero . Si no puede encontrar la información que necesita en la caché primaria , busca la caché L2 , que es un poco más lento . Si todavía no puede encontrar la información que necesita, busca en la memoria principal , que es más grande, pero mucho más lento que la memoria caché primaria y secundaria.
Write-back Versus Write-through caché
Además de las cachés L1 y L2 , dos estilos de caché existentes , conocidos como " write-back " y "write -through ". Un caché write-back permite a la CPU para enviar información sólo para el procesador caché y no a la memoria principal , una caché write-through permite a la CPU para enviar datos a la caché del procesador y la memoria principal al mismo tiempo. Una caché write-back elimina la carga de mantener la memoria principal de la CPU, pero suele ser más complicado de construir y el diseño - y por lo tanto más caro - . De escritura simultánea caché